EPREUVE FONDAMENTALE DE CHIMIE

B VS-4/4-93
EPREUVE FONDAMENTALE DE CHIMIE
Durée : 6h
SUJET N° 4
Coef. : 7
Toutes les calculatrices de poche, y compris les calculatrices programmables et
alphanumériques, dont la surface de base ne dépasse pas 21 cm de long et 15 cm de
large, sont autorisées à condition que leur fonctionnement soit autonome et qu’il ne soit
pas fait usage d’imprimantes.
PREPARATION DE L’ETHYLBENZENE
L’éthylbenzene est préparé par réduction de l’hydrazone de l’acétophénone : méthode
deWOLFF-KISHNER modifiée.
DONNEES
*
Spectres de masse, R.M.N et I.R de l’acétophénone et de l’éthylbenzène.
CARACTERISTIOUES PHYSIOUES DES PRODUITS ET SECURITE
*
Acétophénone
TE 201°C.
M 120 g/mol
Irritant peau, muqueuses, poumons.
*
Diéthylène glycol (HOCH2 CH2 )2 O :
TE 245° C.
*
Ether éthylique (éthoxyéthane)
TE 34,6° C.
Très inflammable.
Ethylbenzène
TE 135° C.
M 106 g/mol
Azéotrope avec H2 O TE = 92° C
Irritant peau, muqueuses, poumons.
*
*
*
Hydrate d’hydrazine
TE 119,4° C.
Point Eclair 72° C.
d = 1,03
Potasse :
Corrosif, inflammable, cancérogène.
Réactions allergiques possibles.
Caustique.
PORTER OBLIGATOIREMENT LUNETTES ET GANTS
En cas de projection : LAVER A GRANDE EAU
Toutes les températures de changement d’état sont données à la pression atmosphérique
P=1,013 lO 5 Pa.
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PROTOCOLE OPERATOIRE
1) Synthèse
*
Dans un ballon tricol équipé d’une agitation, d’un réfrigérant de reflux et d’un thermomètre,
introduire:
*
*
*
*
18 g d’acétophénone,
150 ml de diéthylène glycol,
15 ml d’hydrate d’hydrazine (dangereux),
20 g de potasse en pastilles (dangereux).
* Chauffer
le mélange jusqu’à dissolution totale de la potasse, puis faire refluer 1 heure.
2) Séparation
Distiller ensuite le mélange réactionnel jusqu’à ce que la température atteigne 175° C dans le
bouilleur.
* Recueillir le distillat. Séparer la phase organique.
* Extraire la phase aqueuse avec 2 fois 15 ml d’éther.
* Sécher la phase organique et les extraits éthérés sur sulfate de magnésium anhydre.
*
3) Purification
* Eliminer
l’éther ; peser le brut puis le chromatographier en phase gazeuse.
le brut : recueillir la fraction entre 131 et 133° C.
* Conditionner le produit purifié aux fins de chromatographie en phase gazeuse.
* Distiller
4) Contrôles de pureté
* Prendre
l’indice de réfraction.
* Réaliser l’étude chromatographique du produit obtenu et des produits commerciaux
(acétophénone et éthylbenzène commerciaux).
Les produits seront injectés en solution dans l’hexane ou l’éthoxyéthane.
COMPTE RENDU
Le compte-rendu devra indiquer:
* L’évolution
* Les
des températures.
volumes ou les masses des produits utilisés et recueillis.
RESULTATS
?
Rendre le produit purifié dans un flacon dont l’étiquette portera les indications suivantes:
- Nom du produit.
- Masse et indice de réfraction.
- N° de paillasse.
Rendre l’étude chromatographique (chromatogrammes commentés ainsi que les conditions
opératoires).
* Calculer le rendement de la manipulation.
*
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OUESTIONS
1 - Ecrire l’équation de réaction. Mettre en évidence les différents intermédiaires.
2- Quel est l’intérêt d’utiliser le diéthylène glycol comme solvant dans la réaction?
3 - Quels tests permettent de caractériser les fonctions du composé de départ ? Ecrire les équations des
réactions.
4 - Ecrire la réaction susceptible de se produire entre l’acétophénone et l’eau. Est-ce un équilibre? Cette
réaction est-elle gênante pour la conduite de la manipulation?
Justifier votre réponse.
5 - Pourquoi sèche-t-on soigneusement la phase organique avant la rectification?
6 - Interpréter le plus complètement possible les spectres de masse, R.M.N. et I.R. des produits de départ
et d’arrivée respectivement désignés par A et B.
7 - Quel serait le produit obtenu par réduction du composé de départ en présence de tétrahydruroborate de
sodium?
Quelles sont les différences entre les spectres I.R. et R.M.N. du produit de cette réduction et les
spectres correspondants de l’éthylbenzène?
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